Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблема мониторинга достижений школьников при обучении физике в старшей школе 10
1.1. Система диагностики достижений школьников при обучении 10
1.2. Проблемы диагностики достижений в методике обучения физике 37
1.3. Особенности практики измерения достижений школьников 50
Глава II. Теория и методика конструирования системы диагностики достижений школьников 64
2.1. Концепция диагностики достижений школьников при обучении физике 64
2.2. Методика построения тестов достижений по физике 87
2.3. Методика диагностики формирования экспериментальных умений 103
Глава III. Практика использования системы диагностики достижений школьников 117
3.1. Методика организации экспериментального исследования 117
3.2. Результаты исследования достижений школьников 126
3.3. Результаты исследования экспериментальных умений школьников 138
Заключение 150
Литература 152
Приложение 170
- Система диагностики достижений школьников при обучении
- Концепция диагностики достижений школьников при обучении физике
- Методика организации экспериментального исследования
Введение к работе
Актуальность исследования
В настоящее время в связи с изменениями в жизни нашей страны претерпела глубокие изменения система образования. В частности изменилось отношение к ученику. Большее внимание уделяется формированию не только его знаний, умений и навыков, но и качествам личности (мировоззрению, мышлению, мотивации, творческим способностям и др.). Эти нововведения отразились и на процессе обучения физике в общеобразовательной школе. С появлением новых типов школ приходится перестраивать школьный курс физики в соответствии со спецификой конкретного учебного заведения. Государственным стандартом определены основные знания, умения и навыки, всё то, что должен усвоить школьник в процессе обучения в школе. Кроме того, ученик должен приобрести ряд качеств, необходимых в дальнейшей жизни. Чтобы можно было говорить об уровне сфор миров анности важнейших качеств, необходима система диагностики, которая бы постоянно следила за развитием ученика, то есть, необходим мониторинг личностного развития и достижений школьников. Такая система в рамках области (региона) является сложным образованием, включает содержательные и процессуальные элементы. В данном исследовании речь идёт о построении части этой системы.
Актуальность исследования определяется, во-первых, недостаточной разработанностью вопросов измерения тех или иных качеств школьников. Накопленный в 70-80-е годы опыт изучения знаний (В. Г. Разумовский, А. В. Усова, И, И. Нурминский, Р. Ф. Кривошапова и др.) сейчас, во время реформирования системы обучения физике слабо востребован, развивается явно недостаточно. Налицо ряд острых проблем: нет системы стандартных измерителей; отсутствуют комплекты диагностических материалов, отвечающие основным требованиям к знаниям и другим показателям; диагностические работы слабо взаимосвязаны в рамках темы, раздела, класса.
Учёные [85, 88, 130, 132, 151] считают, что контроль должен осуществляться в форме разовых проверок только знаний, умений и навыков школьников. А этого явно недостаточно. Для получения объективных результатов учебного процесса необходима непрерывная диагностика, содержащая диагностические материалы, процедуры их проведения, проверки, интерпретации результатов. Диагностика имеет не только функцию контроля, но и, на наш взгляд, очень важную функцию коррекции учебного процесса. Не случайно в последнее время ряд исследователей (Н. Н. Тулькибаева, А. Э. Пушкарёв, Ю. А. Сауров и др.) активизируют работу по конструированию диагностических материалов для массовой проверки знаний, умений школьников.[14, 23, 34, 36, 49, 60, 63, 64, 65, 66, 67].
Во-вторых, совершенствование практики обучения физике на современном этапе невозможно без широкой и объективной диагностики её результатов. Но пока экспериментальные данные об учебном процессе получаются эпизодическими. Часто эти данные трудно сопоставить, а значит невозможно проследить за изменениями в учебном процессе. Актуальность исследования практики обучения физике на количественном языке не вызывает сомнений у многих специалистов.
Информация о состоянии подготовки учащихся является одним из показателей, характеризующих эффективность процесса обучения. Опыт получения такой информации свидетельствует о том, что разовые, случайные проверки подготовки учащихся приводят нередко к недостоверным выводам, не позволяют выявить объективные закономерности в изменении её состояния. Очевидно, что для получения достоверных выводов необходимо систематическое слежение - мониторинг достижений государственных требова- ний к подготовке учащихся по учебным предметам, в частности, по физике, а также мониторинг развития качеств личности ребёнка. Кроме того, информация о состоянии подготовки учащихся должна быть доступна. То есть она должна содержаться в виде публикаций. На данный момент мы имеем весьма ограниченное число публикаций о результатах массовой проверки школьников [78-83, 87 и другие].
Необходимость разработки новых подходов к получению подробной информации об учебном процессе, например, проведению мониторинга, определяется, прежде всего, тем, что система школьного образования в России за последние годы претерпела кардинальные изменения, связанные с переходом от единообразной школы к многообразию типов школьных образовательных учреждений, которые работают по разным учебным планам, программам, учебникам и методикам. По разным учебникам работают и многие базовые учреждения, однотипные школы. В этих условиях для сохранения единого уровня базового образования создаются специальные нормативные документы, в которых фиксируются обязательный минимум содержания обучения и обязательные требования к подготовке учащихся. Поэтому одной из основных функций мониторинга является слежение за достижением учащимися уровня обязательной подготовки. Для получения информации о состоянии обязательной подготовки учащихся необходимы специально разработанные проверочные работы, которые должны отвечать требованиям теории тестирования к измерителям качеств личности; быть содержательно валидными, надёжными и стандартизированными. На данный момент пока не разработаны общепризнанные средства проверки, отвечающие этим требованиям. Эту проблему придётся решать не только теоретически, но и в процессе проведения мониторинга. Таким образом, всё изложенное показывает, что проблема мониторинга достижений школьников является актуальной.
Опираясь на вышесказанное, можно сформулировать научную проблему:
В системе образования изменяются требования к достижениям школьников, меняется содержание образования.
Изменилось отношение к ученику, выделены те качества школьников, на развитие которых может повлиять школа. Система контроля по физике, существовавшая ранее, осуществляла только функцию проверки знаний. Причём по результатам этой проверки можно было получить очень скудную и не всегда объективную информацию о состоянии обучения физике, которая оставалась доступной только для учителя-предметника.
В современных условиях нет мониторинга достижений школьников, в которой учитывалось бы: непрерывность диагностики во времени, большая объективность результатов, расширение числа диагностируемых качеств, использование современного инструментария - заданий с выбором ответа, которые имеют ряд отличий от контрольных работ, общедоступность результатов мониторинга.
Объектом исследования являются процесс и результаты обучения физике учащихся старших классов общеобразовательной школы.
Предметом исследования являются особенности построения элементов регионального мониторинга достижений старшеклассников при изучении физики.
Цель исследования: теоретическая разработка концепции и внедрение в практику обучения физике (IX-XI класс) системы диагностических материалов как составной части мониторинга достижений школьников.
Гипотеза исследования: если сконструировать и внедрить систему диагностических материалов, в которых учитывались бы: все компоненты содержания образования, определённые государственным образовательным стандартом; уровень усвоения содержания курса физики; формирующее воздействие диагностических материалов, то это должно способствовать: более объективной и целостной (прежде всего полной) характеристике достижений школьников; выяснению причин затруднений школьников; повышению эффективности формирования некоторых учебных умений и навыков.
Из цели и гипотезы вытекают следующие задачи исследования:
Изучить теоретические вопросы диагностики достижений школьников при обучении физике.
Разработать теоретическую концепцию, методику организации и осуществления регионального мониторинга достижений школьников при изучении физики в старших классах.
Разработать систему диагностических материалов, в частности, тестов.
Экспериментально проверить эффективность разработанных тестов.
Для решения задач исследования использовались следующие методы: анализ философской, психолого-педагогической и научно-методической литературы по изучаемой проблеме; конструирование новых концепций и моделей; наблюдение за учебным процессом; составление тестов достижений; тестирование школьников; анкетирование учителей; анализ результатов тестирования школьников; личный опыт преподавания; педагогический эксперимент.
Научная новизна исследования заключается в следующем: 1. Предложена теоретическая концепция регионального мониторинга достижений школьников старших классов, включающая: а) принципы, цели и задачи мониторинга; б) виды диагностических работ.
Разработан комплекс диагностических материалов, состоящий из тестов по механике, электродинамике стационарных и нестационарных процессов, и работы по проверке экспериментальных умений.
Предложена методика разработки и внедрения тестов достижений по физике в старших классах, включающая: а) новую структуру теста и принципы подбора содержания тестов; б) процедуры накопления диагностических заданий; в) экспериментальную апробацию построенных тестов и массовое их использование; г) процедуры проверки, обработки и интерпретации результатов.
Теоретическая значимость исследования состоит в выяснении особенностей модели регионального мониторинга достижений школьников при обучении физике в старших классах.
Практическая значимость исследования заключается в создании комплекса тестов достижений для старших классов и в широком внедрении их в школьную практику в качестве проверочных работ.
Достоверность и обоснованность данного исследования обеспечивается: опорой на фундаментальные исследования по философии, педагогике, психологии и методике физики; всесторонним анализом состояния проблемы в практике обучения физике; использованием большой выборки тестируемых (всего более 5000 человек); использованием разных типов школ для эксперимента (общеобразовательные городские, сельские, с профильными классами, лицеи).
Апробация и внедрение результатов осуществлялись: в ходе тестирования учащихся многих районов Кировской области на базе Кировского ИУУ. Основные положения и результаты исследования обсуждались на заседаниях кафедры дидактики физики ВятГГУ (1999, 2002), на научных конференциях «Модели и моделирование в методике обучения физике» (Киров, 2000), «Высокие технологии в педагогическом процессе» (Н. Новгород,
2002), «Проблемы учебного физического эксперимента» (Глазов, 1998). Результаты исследования представлены в 9 публикациях.
Система диагностики достижений школьников при обучении
Фундаментальной целью обучения в современных условиях становится развитие личности ребёнка, создание для него оптимальных условий для процесса познавательной деятельности. В сложившейся ситуации очень важным становится увеличение числа качеств школьников, которые необходимо более глубоко изучать. Поэтому, главной задачей при организации учебно-познавательной деятельности является «овладение педагогическими методиками изучения личности учащихся, умение проводить диагностическую и коррекционную работу в ходе осуществления этой деятельности» [111, с. 108], а также постоянное слежение за изменениями, происходящими с учениками в ходе процесса обучения. Последнее можно осуществить, построив систему - мониторинг достижений школьников. Диагностика процесса обучения является необходимым компонентом деятельности каждого учителя и всего педагогического коллектива для анализа результативности и эффективности работы, её дальнейшей коррекции и прогнозирования. Проблемы педагогической диагностики отражали в своих работах многие учёные.
Понятие диагностики пришло к нам впервые из медицины. Одно из значений термина «диагноз» в переводе с греческого языка - «распознание». Диагностика понимается как распознание чего-либо.
« Термин «диагноз» начал пониматься как распознавание любого отклонения от нормального функционирования или развития и даже как определение состояния конкретного объекта» [20]. Термин «диагностика» достаточно быстро стал применяться к другим наукам. На рубеже 20 века из психологии выделилась и начала своё развитие психологическая диагностика.
«Психологическая диагностика определяется как психологическая дисциплина, разрабатывающая методы выявления и изучения индивидуально-психофизиологических особенностей человека» [30, с. 3].
Основателями психодиагностики считаются немецкий учёный В. Вундт, Ф. Гальтон, Г. Эббингауз, Д. Кеттелл, утвердившие объективный экспериментальный метод в психологии. А. Бине, А. Симон, Л. М. Термен, В. Штерн предложили тестовую методику диагностики. Из советских основателей психодиагностики можно выделить И. М. Сеченова, И. П. Павлова, В. М. Бехтерева, С. С. Корсакова, Н. Н. Ланге, Г. И. Россолимо.
Одним из направлений психологической диагностики является педагогическая диагностика.
К. Игенкамп считает, что педагогическая диагностика призвана, во-первых, оптимизировать процесс индивидуального обучения, во-вторых, в интересах общества обеспечить правильное определение результатов обучения и, в-третьих, руководствуясь выработанными критериями, свести к минимуму ошибки при переводе учащихся из одной учебной группы в другую, при направлении их на различные курсы выбора специализации обучения, С помощью педагогической диагностики анализируется учебный процесс, определяются результаты обучения, делаются выводы по его дальнейшей коррекции. Он пишет: «Под диагностической деятельностью понимается процесс, в ходе которого (с использованием диагностического инструментария или без него), соблюдая необходимые научные критерии качества, учитель наблюдает за учащимися и проводит анкетирование, обрабатывает данные наблюдений и опросов и сообщает о полученных результатах с целью описать поведение, объяснить его мотивы или предсказать поведение в будущем» [62, с. 8].
Зверева В. И. даёт следующее определение педагогической диагностики: «Педагогическая диагностика - это процесс распознавания различных педагогических явлений и определение их состояния в определённый момент на основе использования необходимых для этого параметров» [59, с. 5].
Мы считаем, что при проведении диагностирования знаний школьника, учитель получает возможность проследить не только за изменением качества содержательного компонента обучения, но и за развитием личности в целом. Диагностика учебных достижений требует учёта реальных учебных возможностей обучающихся, их возраста и уровня развития, для этого в школе создаются специальные методы, которые разными авторами называются тестами учебных достижений, тестами успешности, дидактическими тестами. Нельзя говорить, что тесты достижений являются единственным инструментом диагностики. К средствам диагностики мы относим контрольные, проверочные, лабораторные работы, физические диктанты, устные ответы и так далее.
Диагностическая деятельность, как и всякая другая, имеет предмет, цели, методы и результаты. Мы согласны с авторами, работавшими по данной проблеме, которые считают, что важнейшим параметром осуществления педагогической деятельности является уровень знаний, умений и навыков учащихся, уровень воспитанности, интеллектуальное, эмоциональное и физическое развитие учащихся.
Концепция диагностики достижений школьников при обучении физике
В современной школе важной становится информация об уровне развития качеств, приобретаемых школьниками в процессе образования. К ним относятся такие свойства личности как мышление, мировоззрение, творческие способности. В советской школе уровень сформированности таких качеств личности не являлся первостепенным показателем, в то время также не было технологий изучения этих свойств. Современное общество предъявляет выпускникам школ более высокие требования. Это объясняется новыми условиями жизни в России. Действительно, в наши дни при устройстве на работу оценок аттестата или диплома бывает недостаточно. Работодатели большое внимание уделяют не только уровню знаний, но и индивидуальным качествам личности. У нас появляется рынок труда. И поэтому, на наш взгляд, школе необходимо развивать качества личности. А для того, чтобы иметь информацию об уровне их развития, эти качества необходимо диагностировать. Да и самим выпускникам эта информация может помочь в определении своей будущей профессии. В этом параграфе на примере предмета «физика» предлагается система диагностики.
При изучении литературы по этому вопросу можно сделать вывод, что подобной работой, а точнее построением системы диагностики по какому-либо предмету мало кто занимался. Хотя - в психологии существуют множество тестов, определяющих уровень таких качеств личности как интеллект, мотивация и т. д. Наша задача заключается в построении региональной системы диагностики достижений школьников по физике в старших классах на примере Кировской области.
В Кировской области на базе Кировского областного института усовершенствования учителей, под руководством Ю. А. Саурова уже в течение 2 лет работает творческая лаборатория «Проблемы мониторинга достижений школьников при изучении физики». В ней участвует группа аспирантов и учителей Кировской области. В результате их деятельности формируется целое направление по созданию системы диагностики. Ими решаются две задачи:
1. Теоретическая работа:
теоретическая линия - разработка теоретической концепции системы мониторинга. На наш взгляд, участники лаборатории достаточно грамотно сформулировали цели системы диагностики, задачи, уровни мониторинга, выделили те качества, которые необходимо диагностировать, попытались построить структуру и содержание диагностики для базовой школы.
прикладная теоретическая линия - заключалась в создании тестов для диагностирования свойств личности.
2. Накопление практического опыта. Это направление наиболее привлекательно для учителей. Здесь происходит накопление и адаптация опыта, процедур осознания, накопление результатов. Учителя приобрели опыт в проведении контрольных работ, опыт работы с тестами. Многие учителя сами пытались сделать тест и поэтому они понимают сложность процедуры их создания. Кроме того, отрабатывается процедура анализа тестов, результатов, проверки, проведения. В связи с этим наблюдается рост профессионального уровня учителей, многие из них благодаря своей работе получили высшую категорию, другие стали заслуженными учителями. Свои знания они передают другим учителям на всевозможных конференциях, выступлениях на методических объединениях, в публикациях.
Системы диагностики в Кировской области раньше не было. Кроме того, не было:
системы диагностики на уровне области.
Обмена информации между районами.
Обмена информации между отдельными школами. Кировский ИУУ проводил областные контрольные работы, которые
рассылал по нескольким выбранным районам. Контрольные работы проводились эпизодически и не во всех районах. В основном эти работы содержали три задачи. Две задачи были расчётными, и одна задача имела качественный характер. Контрольные работы проверяли знания учеников. Их результаты с годами не исправлялись, и не публиковались. Областные контрольные работы имели ограниченную формирующую ценность, особенно в плане личностных качеств. Ниже мы приведём пример контрольной работы по физике 1984 года.
Методика организации экспериментального исследования
Определите пределы измерения, цену деления и абсолютную погрешность измерения приборов, которые вы использовали.
К полюсам источника тока подключить вольтметр. Как изменятся его показания, если последовательно с ним подключить другой лабораторный вольтметр? Решение обосновать. После анализа данной работы мы пришли к выводу, что она включает в себя несколько видов контроля. Лишь первая часть имеет тестовые задания. Что касается практической части, то, по сути, она представляет собой задание, объединяющее в себе и лабораторную работу, и контрольную работу и наблюдение учителя. Мы пришли к выводу, что в традиционном смысле тестом данную диагностическую работу назвать нельзя. Это ещё раз доказывает, что для построения регионального мониторинга, в качестве инструментария должны присутствовать различные виды диагностических материалов.
Работа состоит из трёх частей. Первая часть - теоретическая, содержит 5 заданий, проверяющих теоретические знания школьников об эксперименте. Вторая часть - практическая, содержит практическое задание. Третья часть - дополнительная, предназначена для сильных учеников. Для выполнения 6 задания ученикам даётся пошаговая инструкция. Практическое задание оценивается по трём параметрам:
1. Правильность сбора установки.
2. Проведение измерений.
3. Наличие выводов.
Нами была разработана система оценки. Оценка «5» ставится ученикам, выполнившим полностью первые 6 заданий. Выполнение 7 или 8 задания предполагает дополнительную оценку. Оценка «4» ставится если ученик:
правильно выполнил любые первые 4 задания, а в 6 - 1 и 2 задания инструкции;
либо правильно выполнил первые 5 заданий, а в практическом — 1 задание инструкции;
либо правильно выполнил практическое задание, а в первых трёх допустил ошибку.
Оценка «3» ставится, если ученик:
правильно выполнил любые первые 3 задания, а в 6 - 1 и 2 задания инструкции;
либо правильно выполнил первые 4 задания, а в практическом — 1 задание инструкции;
либо правильно выполнил практическое задание и решил любое одно задание первой части.
Наиболее оптимальный вариант оценивания работы, на наш взгляд, это присвоение каждому заданию учителем соответствующего балла. И в зависимости от общего числа баллов, набранных учеником за все правильно выполненные задания, ставится оценка.
Выделим те экспериментальные умения, которые мы хотели проверить при использовании данной работы:
1. Сбор электрической цепи.
2. Планирование хода эксперимента.
3. Использование электроизмерительных приборов.
3. Проведение измерений.
4. Вычисление пределов измерения и цену деления приборов.
5. Проведение вычисления.
6. Анализа результатов и умение делать выводы.
В теоретической части содержится часть заданий методологического характера. Несомненно, данная работа содержит ряд недостатков, которые особенно ярко проявились при её проведении (необходима более подробная инструкция по выполнению практического задания).
